Arah alamiah dari perubahan fisika dan kimia adalah menuju nilai energi minimum dan ketidaktergantungan maksimum. Jika kalor yang dilepaskan oleh sistem perubahan entalpinya negatif tinggi dan entropinya positif tinggi perubahan berlangsung spontan pada suhu sembarang dan sebaliknya.

Jika perubahan entalpi dan entropi terindikasi (+)dan (-) maka reaksi tetap spontan pada suhu berapapun selama tidak dibawah 0 K. Namun jika sama sama (+)dan(+) maka suhu berperan dalam kespontanan.

∆H° = -92,22 kJ∆S° = -198,75 J/KT = 25°C

N₂₍g₎ + 3H₂₍g₎ → 2NH₃₍g₎∆G° = ∆H - T∆S

= (- 92220 J) – (298 K x – 198,75J/K)= - 32,960 J

Perhitungan reaksi berlangsung spontan karena nilai ∆G° NEGATIF

∆G° = ∆H - T∆S= (- 92220 J) – (298 K x – 198,75J/K)

= - 32,960 JPerhitungan reaksi berlangsung spontan

karena nilai ∆G° NEGATIF

KASUS PROSES YANGDIHASILKAN

∆H ∆S

+ - Tidak spontan pada setiap suhu

+ + Spontan pada suhu tinggi

- - Spontan pada suhu rendah

- + Spontan pada setiap suhu

Perubahan energi bebas Gibbs untuk setiap reaksi dapat dihitung dari ∆G°f pereaksi dan ∆G°f hasil reaksi. Perubahan energi bebas pembentukan standar untuk setiap zat diukur pada tekanan 1 atm dan suhu 298 K/1 mol.

∆G° = Ʃ ∆G°f (produk) – Ʃ ∆G°f (pereaksi)

Pada setiap reaksi kimia, penentuan energi bebas reaksi biasanya dinyatakan dalam perubahan energi bebas Gibbs standar (25°C , 1 atm). Energi bebas perubahan standar didefinisikan sebagai perubahan energi bebas yang menyertai pembentukan satu mol suatu zat dari unsur-unsurnya.2C₍s₎ + 2H₂₍g₎ + O₂₍g₎ →

CH₃COOH₍l₎

Perubahan energi bebas penting secara kuantitas karena memberikan informasi berapa banyaknya kerja dari suatu proses kimia.

Fungsi ini disebut energi bebas sebab pada suhu dan tekanan tetap, ∆G pada proses spontan menyatakan energi yang bebas untuk melakukan kerja maksimum. Sedangkan proses tidak spontan menyatakan jumlah kerja minimum yang harus ditingkatkan agar proses terjadi.

∆G = Wmaks

Salah satu jenis kerja yang berguna adalah kerja yang diperlukan untuk mempengaruhi reaksi kimia yang tidak spontan.contohnya:

Sumber : Kimia Dasar I (Yayan Sunarya, Yrama Widya)

Sumber : Kimia Dasar I (Yayan Sunarya, Yrama Widya)